发酵罐的基本结构及功能
发酵罐是生物工程中用于微生物或细胞培养的核心设备，其结构设计直接影响发酵效率与产物质量。基本结构主要包括罐体、搅拌系统、通气系统、温控系统、检测与控制系统以及辅助装置，各部分协同作用，为微生物提供适宜的生长环境。罐体是发酵罐的主体，通常采用不锈钢材质，耐腐蚀、易清洗，设计为圆柱形结构，底部为弧形或碟形，以减少死角，便于灭菌与清洗。罐体顶部设有进料口、视镜、灯孔及压力表接口，底部设有出料口与排污口，确保操作安全与便捷。
搅拌系统由搅拌桨、搅拌轴及电机组成，通过机械搅拌使培养基混合均匀，提高溶氧效率，促进菌体与营养物质的接触。根据工艺需求，可选用涡轮桨、推进桨等不同类型，以适应低黏度或高黏度发酵体系。
通气系统主要用于提供氧气或排出代谢废气，包括空气过滤器、气体分布器及尾气处理装置。空气经高效过滤除菌后，通过分布器均匀通入罐内，尾气则经冷凝、过滤后排放，避免环境污染。
温控系统通过夹套或盘管内的冷却水或蒸汽，实现罐内温度的精确控制，确保微生物在最适温度下生长与代谢。检测与控制系统则配备pH、溶氧、温度等传感器，实时监测发酵参数，并通过自动调节装置（如酸碱泵、通气量控制阀）维持环境稳定。
此外，发酵罐还设有消泡装置、取样口及CIP（在线清洗）系统，辅助完成泡沫控制、过程监测与设备清洁。总之，发酵罐通过各结构的协同作用，为微生物提供无菌、均质、可控的生长环境，是实现高效发酵的关键设备。
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